Dielectricity Supported by Anisotropic Electronic States of Anions: New Developments in Fluorescence Spectroscopy of Light Elements with a Superconductive Detector

• Project/Area Number: 25K00941
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 13020:Semiconductors, optical properties of condensed matter and atomic physics-related
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 中島 伸夫 広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 准教授 (90302017)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 安井 伸太郎 東京科学大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (40616687) ; 志岐 成友 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (50342796)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2027: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2026: ¥8,840,000 (Direct Cost: ¥6,800,000、Indirect Cost: ¥2,040,000); Fiscal Year 2025: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
• Keywords: アニオンの異方的電子状態 / ナノスケール酸化物の強誘電性 / 超伝導Ｘ線検出器による軟Ｘ線分光

Outline of Research at the Start

チタン酸ストロンチウムは応力歪みや酸素欠損によって強誘電性が現れる。特に、ナノスケール薄膜では安定な自発分極が出現する。この安定性は酸素の異方的電子状態に起因すると予想されるが、測定の困難さから実験による確かめは未実施である。本研究では近年開発が進んだ超伝導Ｘ線検出器を活用する。
１）酸素を含む軽元素蛍光検出による高エネルギー分解Ⅹ線吸収分光法を実現すると共に、
２）外部電場に対するスペクトル応答の差から異方性エネルギーの定量評価を行う。
本研究で開発する手法は、実用化が高く期待されている材料にも適用可能である。酸素イオンや窒素イオンなどの陰イオンの異方的電子状態が鍵となる材料研究の新展開を目指す。